Role and Importance of Analogies in Science Education

Year 2017, Volume: 11 Issue: 1, 340 - 363, 30.06.2017

Gonca Harman Aytekin Çökelez

https://doi.org/10.17522/balikesirnef.356303

Cited By: 7

Abstract

Information has been given in this study on analogy, analogy and teaching,
classification of analogies, the advantages of analogies  and principles that are considered in the
creating of analogies. Examples of analogies on physics, chemistry and biology
have been provided from the literature. The document analysis method was used
in this study. Analogies create positive effects on the teaching and learning
of concepts, the determining and
eliminating of misconceptions. Analogies
are associated with concepts and daily life. Analogies visualize concepts. Analogies
are effective in making permanent information. Analogies support conceptual
understanding and conceptual change.  Analogies
have an effect on critical thinking, reasoning and problem solving, science
process skills. Analogies organize information and make connections between
information. Analogies create a positive impact on attitudes and views regarding the course. Analogies increase student participation, student performance and
student satisfaction. Analogies are enjoyable, curious and interesting
activities.

Keywords

education, science, analogy

Analojilerin Fen Eğitimindeki Yeri ve Önemi

Abstract

Bu araştırmada analoji, analoji ve öğretim,
analojilerin sınıflandırılması, analojilerin avantajları ve analojiler
oluşturulurken dikkat edilmesi gerekenler hakkında teorik boyutta bilgi
verilmiştir. Alanyazından fizik, biyoloji ve kimya konulu analoji örnekleri sunulmuştur.
Araştırmada doküman analizi yöntemi kullanılmıştır. Alanyazındaki çalışmalarda
analoji kullanımının; akademik başarı, kavram öğretimi, kavram öğrenme,
kavramların görselleştirilmesi, kavramlarla günlük yaşam arasında ilişki
kurulması, kavramsal anlama ve kavramsal değişim, kavram yanılgılarının
belirlenmesi ve giderilmesi, bilginin kalıcı olması, bilginin organize edilmesi
ve bilgiler arasında bağlantı kurulması, eleştirel düşünme, akıl yürütme ve
problem çözme, bilimsel süreç becerileri, derse yönelik tutum ve görüşler,
memnuniyet, derse katılım ve perforans, merak uyandırma, ilgi çekme, zevkli ve
eğlenceli ders işleme üzerinde olumlu etkileri olduğu ortaya koyulmuştur. 

Keywords

eğitim, fen, analoji

References

• Abak, A., Eryılmaz, A., Yılmaz, S., & Yılmaz, M. (2001). Effects of bridging analogies on students’ misconceptions about gravity and inertia. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 20, 1-8.
• Akkuş, H. (2006). Kimyasal tepkimelerin dengeye ulaşmasının öğretiminde kullanılabilecek bir analoji: Meslek seçimi analojisi. Kazım Karabekir Eğitim Fakültesi Dergisi KKEFD/JOKKEF, 14, 19-30.
• Atasoy, B., Kadayıfçı, H. & Akkuş, H. (2007). Öğrencilerin çizimlerinden ve açıklamalarından yaratıcı düşüncelerinin ortaya konulması. Türk Eğitim Bilimleri Dergisi, 5(4), 679-700.
• Atav, E., Erdem, E., Yılmaz, A. & Gücüm, B. (2004). Enzimler konusunun anlamlı öğrenilmesinde analojiler oluşturmanın etkisi. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 27, 21-29.
• Aykutlu, I. & Şen, A. İ. (2011). Lise öğrencilerinin elektrik akımı konusundaki kavram yanılgılarının belirlenmesinde ve giderilmesinde analojilerin kullanılması. Necatibey Eğitim Fakültesi Elektronik Fen ve Matematik Eğitimi Dergisi (EFMED), 5(2), 221-250.
• Aykutlu, I. & Şen, A. İ. (2012). Üç aşamalı test, kavram haritası ve analoji kullanılarak lise öğrencilerinin elektrik akımı konusundaki kavram yanılgılarının belirlenmesi. Eğitim ve Bilim, 37(166), 275-288.
• Azizoğlu, N., Aslan, S. & Pekcan, S. (2015). Periyodik Sistem Konusu ve Analojilerle Öğretim Modeli: Yöntem, Cinsiyet ve Motivasyon Faktörlerinin Öğrenci Başarısına Etkisi. İlköğretim Online, 14(2), 472-488.
• Bilgin, İ. & Geban, Ö. (2001). Benzeşim (analoji) yöntemi kullanarak lise 2. sınıf öğrencilerinin kimyasal denge konusundaki kavram yanılgılarının giderilmesi. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 20, 26-32.
• Blake, A. (2004). Helping young children to see what is relevant and why: Supporting cognitive change in earth science using analogy. International Journal of Science Education, 26(15), 1855-1873.
• Brown, D. E., & Clement, J. (1989). Overcoming misconceptions via analogical reasoning: Abstract transfer versus explanatory model construction. Instructional Science, 18(4), 237-261.
• Bryce, T., & MacMillan, K. (2005). Encouraging conceptual change: The use of bridging analogies in the teaching of action-reaction forces and the ‘at rest’ condition in physics. International Journal of Science Education, 27(6), 737-763.
• Burns, J. C., & Okey, J. R. (1985). Effects of teacher use of analogies on achievement of high school biology students with varying levels of cognitive ability and prior knowledge. Retrieved July 25, 2014, from http://files.eric.ed.gov/fulltext/ED254431.pdf
• Cha, J., Byun, S., & Noh, T. (2004). The analysis of analogies in chemistry content of secondary school science textbooks based on the 7th national curriculum. Journal of The Korean Chemical Society, 48(6), 629-637.
• Clement, J. (1987). Overcoming students' misconceptions in physics: The role of anchoring intuitions and analogical validity. In J. Novak (ed.), Proceedings of the 2nd International Seminar Misconceptions and Educational Strategies in Science and Mathematics (pp. 84-97). Ithaca, NY: Cornell University Press.
• Clement, J. J. (1998). Expert novice similarities and instruction using analogies. International Journal of Science Education, 20(10), 1271-1286.
• Çakır, C. & Azizoğlu, N. (2012, 4-7 Mayıs). Maddeyi oluşturan tanecikler konusunun analojilerle destekli öğretiminin öğrencilerin akademik başarısına etkisi. IV. Uluslararası Türkiye Eğitim Araştırmaları Kongresi, İstanbul.
• Çalık, M., & Ayas, A. (2005). An analogy activity for incorporating students’ conceptions of types of solutions. Asia-Pacific Forum on Science Learning and Teaching, 6(2), 1-13.
• Çalık, M., Ayas, A., & Coll, R. K. (2009). Investigating the effectiveness of an analogy activity in improving students’ conceptual change for solution chemistry concepts. International Journal of Science and Mathematics Education, 7(4), 651-676.
• Çetingül, P. İ., & Geban, Ö. (2005). Understanding of acid-base concept by using conceptual change approach. Hacettepe University Journal of Education, 29, 69-74.
• Çıray, F. & Erişti, B. (2014). Disiplinler arası analoji tabanlı öğretimin farklı düzeylerde akademik başarılı ilköğretim öğrencilerinin fen ve teknoloji dersi öğrenme düzeyleri üzerindeki etkisi. İlköğretim Online, 13(3), 1049-1064.
• Demirci-Güler, M. P. & Yağbasan, R. (2010, 27-29 October). Fen ve teknoloji dersinde analoji kullanımının öğrencilerin başarı, tutum ve bilgilerinin kalıcılığına etkisi. International Science and Technology Conference, Turkish Republic of Northern Cyprus.
• Dilber, R., & Düzgün, B. (2008). Effectiveness of analogy on students’ success and elimination of misconception. Latin-American Journal of Physics Education, 2(3), 174-183.
• Duit, R. (1991). On the role of analogies and metaphors in learning science. Science Education, 75(6), 649-672.
• Ekici, E., Ekici, F. & Aydın, F. (2007). Fen bilgisi derslerinde benzeşimlerin (analoji) kullanılabilirliğine ilişkin öğretmen adaylarının görüşleri ve örnekleri. Ahi Evran Üniversitesi Kırşehir Eğitim Fakültesi Dergisi (KEFAD), 8(1), 95-113.
• Erökten, S., & Kahraman-Gökharman, H. (2013). The effect of analogy method on student achievement in the unit “The Structure and Properties of Matter” Çivril sample. World Applied Sciences Journal, 23(6), 744-750.
• Eskandar, F. A., Bayrami, M., Vahedi, S., & Ansar, V. A. A. (2013). The effect of instructional analogies in interaction with logical thinking ability on achievement and attitude towards chemistry. Chemistry Education: Research and Practice, 14, 566-575.
• Gentner, D. (1983). Structure-mapping: A theoretical framework for analogy. Cognitive Science, 7(2), 155-170.
• Glynn, S. M. (1989). The teaching with analogies model: Explaining concepts in expository texts. In K. D. Muth (ed.), Children's comprehension of narrative and expository text: Research into practice (pp. 185-204). Newark: International Reading Association.
• Glynn, S. M., & Takahashi, T. (1998). Learning from analogy-enhanced science text. Journal of Research in Science Teaching, 35(10), 1129-1149.
• Gobert, J. D. & Buckley, B. C. (2000). Introduction to Model-based Teaching and Learning in science education. International Journal of Science Education, 22(9), 891-894.
• Günay-Bilaloğlu, R. (2005). Erken çocukluk döneminde fen öğretiminde analoji tekniği. Çukurova Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 2(30), 72-77.
• Günel, M., Kabataş-Memiş, E. & Büyükkasap, E. (2009). Öğrenme amaçlı yazma aktivitelerinin ve analoji kurmanın üniversite düzeyinde mekanik konularını öğrenmeye etkisinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 29(2), 401-419.
• Harman, G., & Çökelez, A. (2015). Teaching the effect of variables on the brightness of a light bulb in a simple electrical circuit using a pneumatic system model (PSM). International Journal of Physical Sciences, 10(6), 215-221.
• Harrison, A. G. & Treagust, D. F. (1998). Modelling in science lessons: Are there better ways to learn with models?. School Science and Mathematics, 98(8), 420-429.
• Harrison, A. G. & Treagust, D. F. (2000a). Learning about atoms, molecules and chemical bonds: A case study of multiple-model use in grade 11 chemistry. Science Education, 84, 352-381.
• Harrison, A. G., & Treagust, D. F. (2000b). A typology of school science models. International Journal of Science Education, 22(9), 1011- 1026.
• Hutchison, C. B., & Padgett, B. L. (2007). How to create and use analogies effectively in the teaching of science concepts. Science Activities: Classroom Projects and Curriculum Ideas, 44(2), 69-72.
• Kaptan, F. & Arslan, B. (2002, 16-18 Eylül). Fen eğitiminde soru cevap tekniği ile analoji tekniğinin karşılaştırılması. V. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi, Ankara.
• Kesercioğlu, T., Yılmaz, H., Huyugüzel-Çavaş, P. & Çavaş, B. (2004). İlköğretim fen bilgisi öğretiminde analojilerin kullanımı: “Örnek uygulamalar”. Ege Eğitim Dergisi, 5, 35-44.
• Kobal, S., Şahin, A. & Kara, İ. (2013). Fen ve teknoloji dersinde analojilere dayalı öğretimin öğrencilerin başarıları ve hatırda tutma düzeyi üzerindeki etkisi. Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, 36, 46-61.
• Korganci, N., Miron, C., Dafinei, A., & Antohe, S. (2015). The Importance of Inquiry-Based Learning on Electric Circuit Models for Conceptual Understanding. WCES 2014, Procedia - Social and Behavioral Sciences, 191, 2463-2468.
• MEB. (2013). İlköğretim kurumları fen bilimleri dersi (3, 4, 5, 6, 7, ve 8. sınıflar) öğretim programı. Ankara: Devlet Kitaplar Müdürlüğü Basımevi. T.C. Milli Eğitim Bakanlığı Talim Terbiye Kurulu Başkanlığı.
• Mozzer, N. B., & Justi, R. (2012). Students' pre- and post-teaching analogical reasoning when they draw their analogies. International Journal of Science Education, 34(3), 429-458.
• Newby, T. J., Ertmer, P. A., & Stepich, D. A. (1995). Instructional analogies and the learning of concepts. Educational Technology Research and Development, 43(1), 5-18.
• Orgill, M. K., & Bodner, G. (2004). What research tells us about using analogies to teach chemistry. Chemistry Education: Research and Practice, 5(1), 15-32.
• Öztuna-Kaplan, A. & Boyacıoğlu, N. (2013). Çocuk karikatürlerinde maddenin tanecikli yapısı. Türk Fen Eğitimi Dergisi, 10(1), 156-175.
• Paatz, R., Ryder, J., Schwedes, H., & Scott, P. (2004). A case study analysing the process of analogy‐based learning in a teaching unit about simple electric circuits. International Journal of Science Education, 26(9), 1065-1081.
• Pabuçcu, A., & Geban, Ö. (2006). Remediating misconceptions concerning chemical bonding through conceptual change text. Hacettepe University Journal of Education, 30, 184-192.
• Rothhaar, R., Pittendrigh, B. R., & Orvis, K. S. (2006). The Lego analogy model for teaching gene sequencing and biotechnology. Journal of Biological Education, 40(4), 166-171.
• Rule, A. C., Baldwin, S., & Schell, R. (2008). Second graders learn animal adaptations through form and function analogy object boxes. International Journal of Science Education, 30(9), 1159-1182.
• Rule, A. C., & Furletti, C. (2004). Using form and function analogy object boxes to teach human body systems. School Science and Mathematics, 104(4), 155-169.
• Rumelhart, D. E., & Norman, D. A. (1981). Analogical processes in learning. In J. R. Anderson (ed.), Cognitive skills and their acquisition (pp. 335-359). Hillsdale, NJ: Erlbaum.
• Sarantopoulos, P., & Tsaparlis, G. (2004). Analogies in chemistry teaching as a means of attainment of cognitive and affective objectives: A longitudinal study in a naturalistic setting, using analogies with a strong social content. Chemistry Education: Research and Practice, 5(1), 33-50.
• Sert-Çıbık, A. & Yalçın, N. (2012). Analojilerle desteklenmiş proje tabanlı öğrenme yönteminin fen bilgisi öğrencilerinin fizik dersine yönelik tutumlarına etkisi. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi GEFAD/GUJGEF, 32(1), 185-203.
• Swain, D. P. (2000). The water-tower analogy of the cardiovascular system. Advances in Physiology Education, 24(1), 43-50.
• Şaşmaz-Ören, F., Ormancı, Ü., Babacan, T., Çiçek, T. & Koparan, S. (2010). Analoji ve araştırma temelli öğrenme yaklaşımına dayalı rehber materyal uygulaması ile buna yönelik öğrenci görüşleri. Batı Anadolu Eğitim Bilimleri Dergisi, 1(1), 33-53.
• Şeker-Gökulu, A., & Geban, Ö. (2014). Facilitating conceptual change in atom, molecule, ion and matter concepts. Dicle Üniversitesi Ziya Gökalp Eğitim Fakültesi Dergisi, 23, 304-322.
• Şendur, G., Toprak, M., & Şahin-Pekmez, E. (2008). Buharlaşma ve kaynama konularındaki kavram yanılgılarının önlenmesinde analoji yönteminin etkisi. Ege Eğitim Dergisi, 9(2), 37-58.
• Şenpolat, Y., Seven, S., & Düzgün, B. (2005). Fen bilgisi öğretiminde analoji kullanımının öğrenci başarısına ve derse yönelik tutumlarına etkisinin araştırılması. Çukurova Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 31(2), 94-101.
• Taşkın, N. R., Şenel, H., & Yıldırım, O. (2012, 27-30 Haziran). Biyoloji Eğitiminde etkin analoji kullanımı: DNA’nın korunma faktörleri örneği üzerine bir inceleme çalışması. X. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi, Niğde.
• Taylor, N., & Coll, R. K. (2001). Employing analogies and models to engender conceptual change in science amongst pre-service primary school teachers in Fiji. Asia Pacific Journal of Education, 21(1), 53-65.
• Tsai, C-C. (1999). Overcoming junior high school students’ misconceptions about microscopic views of phase change: A study of an analogy activity. Journal of Science Education and Technology, 8(1), 83-91.
• Wichaidit, S., Wongyounoi, S., Dechsri, P., & Chaivisuthangkura, P. (2011). Using analogy and model to enhance conceptual change in Thai middle school students. US-China Education Review, 8(3), 333-338.
• Yerrick, R. K., Doster, E., Nugent, J. S., Parke, H. M., & Crawley. F. E. (2003). Social interaction and the use of analogy: An analysis of preservice teachers’ talk during physics inquiry lessons. Journal of Research in Science Teaching, 40(5), 443-463.
• Yiğit, N. & Özmen, H. (2006). Fen öğretimine yönelik hazırlanan modellerin kazandırmayı amaçladıkları davranışlar açısından incelenmesi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 21, 1-14.
• Yıldırım, A. & Şimşek, H. (2011). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri (8. Baskı). Ankara: Seçkin Yayıncılık.
• Yılmaz, H. & Huyugüzel-Çavaş, P. (2006). 4-E öğrenme döngüsü yönteminin öğrencilerin elektrik konusunu anlamalarına olan etkisi. Türk Fen Eğitimi Dergisi, 3(1), 2-18.
• Zeitoun, H. H. (1984). Teaching scientific analogies: A proposed model. Research in Science and Technology Education, 2(2), 107-125.
• Zorluoğlu, S. L. & Sözbilir, M. (2016). İyonik ve kovalent bağlar konusunda uygulanan analoji tekniğinin öğrenci başarısına etkisi. Bayburt Eğitim Fakültesi Dergisi, 11(1), 84-99.